JPH081735B2 - ディジタル信号記録再生装置 - Google Patents

ディジタル信号記録再生装置

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JPH081735B2
JPH081735B2 JP29693387A JP29693387A JPH081735B2 JP H081735 B2 JPH081735 B2 JP H081735B2 JP 29693387 A JP29693387 A JP 29693387A JP 29693387 A JP29693387 A JP 29693387A JP H081735 B2 JPH081735 B2 JP H081735B2
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修三 一ツ町
栄二 山内
正 吉野
進 山口
仁司 古前
哲生 石渡
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジタルデータを4相位相変復調もしくは
オフセット4相位相変復調技術を用いて記録再生するデ
ィジタル信号記録再生装置に関するものである。
従来の技術 8mmVTR,回転ヘッドディジタルオーディオテープレコ
ーダ(以下R-DATという)等ディジタルオーディオデー
タに所定の変調を施し回転ヘッドを用いて記録する方法
が近年用いられる様になってきている。
R-DATでは第2図に示す様にバースト状に再生されて
くる再生データに対しプリアンブル期間内にデータクロ
ック再生を安定させる必要がある。データクロック再生
は一般に再生の反転エッジをPLLの位相比較情報に用い
るのでアンブルパターンとしては、例えば1010の様な反
転エッジの多いパターンが用いられる(NRZI変調前のデ
ータパターンはオール1である)。
以下図面を参照しながら上述したR-DATについて説明
する。
第3図はR-DATの構成を示すものである。第3図にお
いて、301はディジタルデータの入力端子、302は8-10変
換器、303はセレクタ、304はNRZI変換器、305は記録増
幅器、306は切換えスイッチ、307は磁気ヘッド、308は
再生増幅器、309はイコライザ、310はデータクロック再
生器、311はNRZ変換器、312は10-8変換器、313は、ディ
ジタルデータ出力端子、314はデータクロック出力端子
である。
以上の様に構成されたR-DATについて、以下その動作
について説明する。
まず入力端子301に所定のタイミングで入力されるデ
ィジタルデータは、8-10変換器302により8-10変換が行
われ、セレクタ303では上述したプリアンブル期間のタ
イミング時にB入力(オール1パターン)をセレクトし
出力する。又データ期間では8-10変換器302の出力がセ
レクトされ出力する。セレクタ303の出力はNRZI変換器3
04によりNRZI変換され記録増幅器305,スイッチ306,磁気
ヘッド307を経て磁気テープ上に記録される。
再生時、磁気テープ上に記録されたデータは、磁気ヘ
ッド307,スイッチ306,再生増幅器305,イコライザ309を
経てデータクロック再生器310に入力され上述したプリ
アンブル期間内にその動作を安定させ、再生データ,再
生データクロックを出力する。NRZ変換器311では、再生
データ,再生データクロックによりNRZ変換し、10-8変
換器312では前記NRZ変換器311の出力を10-8変換し、デ
ィジタルデータ出力端子313に出力する。
ここで、アンブルパターンにオール1パターンを用い
ているのでNRZI変換後は(1,0,1,0,1,0…)と変換され
ビット境界毎に反転エッジを持つので良好なデータクロ
ック再生が可能である。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記ディジタル信号記録再生装置に何
らかの理由で帯域制限の条件が課され、変調方式に4相
位相変調(以下QPSK)もしくはオフセット4相位相変調
(以下O-QPSK)を用い、再生時バンドパスフィルタを用
い所定の帯域のみを再生しQPSKもしくはO-QPSK復調する
場合を考える。ここでQPSK又はO-QPSK変調時のキャリア
周波数c,変調されるディジタルデータのサンプリン
グ周波数s,バンドパスフィルタの帯域通過幅をc±
Bとする(第4図a)。アンブルパターンをオール1
パターンとすると変調後の帯域幅の広がりは (第4図c)となり、 の場合、この様な再生波形を前記バンドパスフィルタで
抜き出しQPSK又はO-QPSK復調を行おうとすると、前記バ
ンドパスフィルタのカットオフ点付近の群遅延,位相ひ
ずみ等の理由により良好なQPSK又はO-QPSK復調が行うこ
とができない。又QPSK又はO-QPSK復調を良好にしようと
するとアンブルパターンをオール0(NRZI変換後オール
1又はオール0パターンとなる)に選べば変調後のスペ
クトラムは第4図bの様になり、良好な復調が行われる
が、復調後の再生データにおいてビット境界の反転エッ
ジが存在しない為、データクロック再生が不可能である
という問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑みQPSKもしくはO-QPSK復調が
良好でかつ、復調後の再生データのデータクロック再生
の良好なアンブルパターンを持つディジタル信号記録再
生装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のディジタル信号
記録再生装置は、記録すべきデータパターンと固定シン
ボルパターンを入力し所定のタイミングで切換え出力す
るセレクタと、セレクタ出力を2bitのパラレルデータに
変換するシリアルパラレル変換器と、シリアルパラレル
変換器の2ビット出力夫々をNRZI変換する第1,第2のNR
ZI変換器と、第1,第2のNRZI変換器の出力を夫々90°位
相の異なる搬送波で変調し加算し4相位相変調もしくは
オフセット4相位相変調する変調器と、変調器の出力を
増幅する記録増幅器と、記録増幅器の出力をロータリー
トランスを経て回転シリンダ上にある一対の磁気ヘッド
に供給し磁気テープ上に記録する記録装置と、再生時、
磁気ヘッドより再生された信号を入力とし増幅する再生
増幅器と、再生増幅器の出力に所定の波形等化を行うイ
コライザと、イコライザの出力を入力とし搬送波周波数
を中心とした所定の帯域幅を通過させるバンドパスフィ
ルタと、バンドパスフィルタの出力を入力とし、4相位
相変調信号もしくはオフセット4相位相変調信号の復調
を行う復調器と、復調器の位相が90°異なる2つの再生
搬送波によって同期検波された2つの出力を夫々NRZ変
換する第1,第2のNRZ変換器と、第1,第2のNRZ変換器の
出力を入力としパラレルシリアル変換を行うパラレルシ
リアル変換器とからなる再生装置とを有する構成となっ
ている。
作用 本発明は上記しこ構成により、固定シンボルパターン
中、奇数番目のビットと偶数番目のビット夫々に1個ず
つ1が存在し残りのビットはすべて0である様な固定シ
ンボルパターンとすることにより、QPSKもしくはO-QPSK
復調が良好でかつ、復調のクロック再生の良好なアンブ
ルパターンを持つディジタル信号の記録再生が実現でき
るものである。
実施例 以下本発明のディジタル信号記録再生装置について以
下図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の実施例のディジタル信号記録再生装
置を示すものである。第1図において、101はディジタ
ルデータの入力端子、102は記録すべきデータパターン
と固定シンボルパターンを入力し所定のタイミングで切
換え出力するセレクタ、103はセレクタ102の出力を2bit
のパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換器、
104,105はシリアルパラレル変換器103の2ビットの出力
の夫々をNRZI変換する第1,第2のNRZI変換器、107,108
は第1,第2のNRZI変換器104,105の出力を第1の90°移
相器106からの夫々90°位相の異なる搬送波で変調し4
相位相変調もしくはオフセット4相位相変調する第1,第
2の平衡変調器、109は第1,第2の平衡変調器の出力を
加算する加算器、110は加算器109の出力を増幅する記録
増幅器、111は記録増幅器の出力をロータリートランス
を経て回転シリンダ上にある一対の磁気ヘッド112に切
換え供給するための切換えスイッチ、113は磁気テープ
上に記録された信号を、再生する時、磁気ヘッド112よ
り再生された信号を増幅する再生増幅器、114は再生増
幅器113の出力に所定の波形等化を行うイコライザ、115
はイコライザ114の出力を入力とし前記搬送波周波数を
中心とした所定の帯域幅を通過させるバンドパスフィル
タ、116,117はバンドパスフィルタ115の出力を入力し4
相位相変調信号,もしくはオフセット4相位相変調信号
の復調を行う第1,第2の同期検波器、119はキャリア再
生回路、120,121は第2の90°移相器118からの位相が90
°異なる2つの再生搬送波によって同期検波された2つ
の出力のレベルを検出する第1,第2のレベル検出器、12
2はデータクロック再生回路、123,124は第1,第2のレベ
ル検出器120,121の出力を夫々NRZ変換する第1,第2のNR
Z変換器、125は第1,第2のNRZ変換器123,124の出力を入
力しパラレルシリアル変換を行うパラレルシリアル変換
器、126はディジタルデータ出力端子、127は再生データ
クロック出力端子である。尚、Da,Dbは夫々第1,第2のN
RZI変換器104,105の出力、Da′,Db′は夫々第1,第2の
レベル検出器120,121の出力である。
以上の様に構成されたディジタル信号記録再生装置に
ついて以下、第1図を用いてその動作を説明する。
まず、ディジタルデータ入力端子101から所定のタイ
ミングで入力されたディジタルデータはセレクタ102に
入力され、セレクタ102では前記プリアンブル期間に、
入力Bをセレクトし出力する。又データ期間では前記デ
ィジタルデータを出力する。ここで入力Bに入力される
固定シンボルパターン(アンブルパターン)は例えば
(11000000)の様な8bitのくり返しパターンである。セ
レクタ102の出力はシリアルパラレル変換器103によっ
て、例えば奇数番目のビットはIへ、偶数番目のビット
はQへと出力する。シリアルパラレル変換器103の出力
I,Qは夫々第1,第2のNRZI変換器104,105に入力され夫々
NRZI変換される。第1の平衡変調器107では、第1の90
°移相器106により90°移相されたキャリアを、第1のN
RZI変換器104の出力で平衡変調する。第2の平衡変調器
108は、キャリアcを第2のNRZI変換器105の出力で平
衡変調する。第1,第2の平衡変調器107,108の出力は、
加算器109によって混合され、記録増幅器110,切換えス
イッチ111,磁気ヘッド112を経て、磁気テープ上に記録
される。
再生時、磁気テープ上に記録されたデータは、磁気ヘ
ッド112,切換えスイッチ111,再生増幅器113を経て、イ
コライザ114に供給され、所定の波形等化が行われる。
バンドパスフィルタ115ではイコライザ114の出力中、周
波数cを中心とする所定の帯域幅c±Bのみ通過さ
せる。第1の同期検波器116では、cと同一の再生キャ
リア周波数を発振するキャリア再生器119の出力を第2
の90°移相器118により90°移相させた出力により同期
検波を行う。又第2の同期検波器117では、キャリア再
生器119の出力により同期検波を行う。第1,第2の同期
検波器116,117の出力はキャリア再生器119に位相誤差情
報として与えられる。第1,第2の同期検波器116,117は
又第1,第2のレベル検出器120,121に入力され波形整形
され、2つの相異なる復調軸信号Da′,Db′として出力
される。Db′はデータクロック再生回路122に入力されD
b′の反転エッジを位相情報として、データクロック再
生を行う。前記Da′,Db′は夫々第1,第2のNRZ変換回
路123,124に入力されNRZ変換され、夫々の出力はパラレ
ルシリアル変換器126により、パラレル−シリアル変換
されディジタルデータ出力端子126に出力される。
ここで、アンブル期間中、固定シンボルパターン(11
000000)をQPSKもしくはO-QPSK変調したものを記録する
ので、変調後の帯域幅の広がりは第4図dの様になり、
バンドパスフィルタ115のカットオフ点まで帯域は広が
らず、良好な復調信号が得られる。又第2のレベル検出
器121の出力Db′において、再生キャリアのロック位相
によりDb′=±Da,±Dbの4通りの復調信号が考えられ
るが、固定シンボルパターン(11000000)中、奇数ビッ
ト,偶数ビットに夫々“1"が存在するので、Da,Dbには
夫々4回、反転ポイントが存在し、必ず反転エッジを検
出することができる。
このことにより、プリアンブル期間中、良好なキャリ
ア再生,データクロック再生が同時に可能となる。
発明の効果 以上の様に本発明によれば、固定シンボルパターン中
奇数番目のビット,偶数番目のビットに夫々1個ずつ
“1"が存在し残りのビットはすべて“0"である様な固定
シンボルパターンを挿入することにより、プリアンブル
期間中、キャリア再生,データクロック再生の引き込み
が良好なディジタル信号記録再生装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に於けるディジタル信号記録
再生装置の構成を示すブロック図、第2図はディジタル
データを記録再生する時のタイミング図、第3図は従来
のディジタル信号記録装置のブロック図、第4図はバン
ドパスフィルタの周波数特性、オール1,オール0,110000
00パターンをQPSK,O-QPSK変調した時の周波数スペクト
ラムを示す特性図である。 101……ディジタルデータの入力端子、102……セレク
タ、103……シリアルパラレル変換器、104……第1のNR
ZI変換器、105……第2のNRZI変換器、106……第1の90
°移相器、107……第1の平衡変調器、108……第2の平
衡変調器、109……加算器、110……記録増幅器、111…
…切換えスイッチ、112……磁気ヘッド、113……再生増
幅器、114……イコライザ、115……バンドパスフィル
タ、116……第1の同期検波器、117……第2の同期検波
器、118……第2の90°移相器、119……キャリア再生回
路、120……第1のレベル検出器、121……第2のレベル
検出器、122……データクロック再生回路、123……第1
のNRZ変換器、124……第2のNRZ変換器、125……パラレ
ルシリアル変換器、126……再生ディジタルデータ出力
端子、127……再生ディジタルデータクロック出力端
子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山口 進 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 古前 仁司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石渡 哲生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録すべきデータパターンと固定シンボル
    パターンを入力し所定のタイミングで切換え出力するセ
    レクタと、前記セレクタ出力を2bitのパラレルデータに
    変換するシリアルパラレル変換器と、前記シリアルパラ
    レル変換器の2ビット出力夫々をNRZI変換する第1,第2
    のNRZI変換器と、前記第1,第2のNRZI変換器の出力を夫
    々90°位相の異なる搬送波で変調し加算し4相位相変調
    もしくはオフセット4相位相変調する変調器と、前記変
    調器の出力を増幅する記録増幅器と、前記記録増幅器の
    出力をロータリートランスを経て回転シリンダ上にある
    一対の磁気ヘッドに供給し磁気テープ上に記録する記録
    装置と、再生時前記磁気ヘッドより再生された信号を入
    力とし増幅する再生増幅器と、前記再生増幅器の出力に
    所定の波形等化を行なうイコライザと、前記イコライザ
    の出力を入力とし前記搬送波周波数を中心とした所定の
    帯域幅を通過させるバンドパスフィルタと、前記バンド
    パスフィルタの出力を入力とし、4相位相変調信号もし
    くはオフセット4相位相変調信号の復調を行う復調器
    と、前記復調器の、位相が90°異なる2つの再生搬送波
    によって同期検波された2つの出力を夫々NRZ変換する
    第1,第2のNRZ変換器と、前記第1,第2のNRZ変換器の出
    力を入力としパラレルシリアル変換を行なうパラレルシ
    リアル変換器とからなる再生装置とを有し、前記固定シ
    ンボルパターン中、奇数番目のビットと偶数番目のビッ
    ト夫々に1個ずつ1が存在し残りのビットはすべて0で
    ある様な固定シンボルパターンとすることを特徴とする
    ディジタル信号記録再生装置。
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